Истории применения 3D-сканирования:
решение различных задач на реальных производствах
решение различных задач на реальных производствах
Реверс-инжиниринг, контроль геометрии, бесконтактные измерения, создание оборудования для научных опытов, виртуальные музеи, продуктовый дизайн и другие применения 3D-сканеров
Реверс-инжиниринг промышленных насосов с помощью RangeVision PRO
В этой статье мы расскажем об опыте реверс-инжиниринга погружного смесителя с целью локализации его производства в России. Подчеркнём, что 3D-сканер является лишь одним из инструментов при реверс-инжиниринге. Именно в этом контексте будет описан кейс.
Задача
Перемешивание — важный технологический процесс во многих фазах очистки воды. В зависимости от назначения и требуемого времени смешения могут использоваться различные устройства для перемешивания. Одним из типов перемешивающих устройств является динамическая мешалка пропеллерного типа (погружной смеситель), которая используется для перекачивания вод с малыми напорами и для создания потока в водоёмах.
Погружной смеситель в процессе эксплуатации
На данный момент в России наблюдается жёсткий дефицит необходимых деталей для оперативного ремонта мешалок. Раньше их заказывали из Европы, сейчас такой возможности просто нет.
В рамках проекта по локализации одного из видов насосов производства немецкой компании KSB было необходимо выпустить рабочую конструкторскую документацию, подобрав при этом привод с аналогичными характеристиками и внеся все необходимые изменения в соответствующие детали и узлы с учётом нового привода. Это стало задачей для специалистов инжинирингового центра Самарского университета, к решению которой были привлечены сотрудники компании «Иннопол-технологии».
В рамках проекта по локализации одного из видов насосов производства немецкой компании KSB было необходимо выпустить рабочую конструкторскую документацию, подобрав при этом привод с аналогичными характеристиками и внеся все необходимые изменения в соответствующие детали и узлы с учётом нового привода. Это стало задачей для специалистов инжинирингового центра Самарского университета, к решению которой были привлечены сотрудники компании «Иннопол-технологии».
Решение
Перед разборкой насоса было отсканировано всё изделие целиком, за исключением рамы, в которую устанавливается привод с рабочим колесом, чтобы потом при 3D-моделировании сравнить все внешние размеры и взаимное расположение корпусных деталей, а также проверить отклонения построенной 3D-модели от геометрии изделия.
Для создания цифровой копии погружного смесителя был использован сканер RangeVision PRO. Процесс сканирования занял около 4-5 часов, включая нанесение меток, измерение и калибровку.
Для создания цифровой копии погружного смесителя был использован сканер RangeVision PRO. Процесс сканирования занял около 4-5 часов, включая нанесение меток, измерение и калибровку.
Процесс сканирования погружного смесителя в сборе
Забегая вперёд: потребности в этом скане не возникло, так как замена привода повлекла за собой множество изменений в конструкции.
После разборки было отсканировано несколько корпусных деталей уже на поворотном столе. На каждую суммарно ушло около 1-1,5 часов. Частично по этим сканам были созданы 3D-модели. Часть измерений проводилась ручным измерительным инструментом, без этого никак не обойтись — это наиболее надёжный способ определить допуска посадочных размеров деталей, но при этом наиболее длительный. Так же никак не обошлось без эскизирования: например, валы измеряли исключительно ручным инструментом. Ручные измерения потребовались бы в любом случае, независимо от того, стали бы сканировать их или нет, поэтому инженеры просто сэкономили себе время.
А вот справиться с измерением рабочего колеса без помощи 3D-сканера вряд ли удалось бы. Диаметр лопаток составляет около 800 мм, но оказалось достаточно отсканировать одну лопатку. Суммарно время сканирования этой детали (матирование поверхности не потребовалось) составило около 1 часа. Процесс сканирования был простым и понятным, без необходимости сложных настроек или попыток поймать внутренние полости деталей в кадре.
После разборки было отсканировано несколько корпусных деталей уже на поворотном столе. На каждую суммарно ушло около 1-1,5 часов. Частично по этим сканам были созданы 3D-модели. Часть измерений проводилась ручным измерительным инструментом, без этого никак не обойтись — это наиболее надёжный способ определить допуска посадочных размеров деталей, но при этом наиболее длительный. Так же никак не обошлось без эскизирования: например, валы измеряли исключительно ручным инструментом. Ручные измерения потребовались бы в любом случае, независимо от того, стали бы сканировать их или нет, поэтому инженеры просто сэкономили себе время.
А вот справиться с измерением рабочего колеса без помощи 3D-сканера вряд ли удалось бы. Диаметр лопаток составляет около 800 мм, но оказалось достаточно отсканировать одну лопатку. Суммарно время сканирования этой детали (матирование поверхности не потребовалось) составило около 1 часа. Процесс сканирования был простым и понятным, без необходимости сложных настроек или попыток поймать внутренние полости деталей в кадре.
3D-скан рабочего колеса
Результат
После завершения сканирования инженерный отдел выполнил работы по реверс-инжинирингу получившихся моделей, была разработана и выпущена конструкторская документация.
CAD-модель погружного смесителя
По отзывам специалистов инжинирингового центра, 3D-сканер является крайне полезным инструментом, способным ускорить выполнение множества задач, на которые обычно уходят дни, недели и даже месяцы. Для реверс-инжиниринга и контроля геометрии 3D-сканер — лучший вариант.
3D-сканер в этом проекте
Метрологический оптический 3D-сканер
Точность до 0,040 мм
Детализация до 0,040 мм